油墨是由有色體(如顏料、染料等)、連結料、填(充)料、附加料等物質組成的均勻混合物;能進行印刷,并在被印刷體上干燥;是有顏色、具有一定流動度的漿狀膠粘體。因此,顏色(色相)、身骨(稀稠、流動度等流變性能)和干燥性能是油墨的三個最重要的性能。它們的種類很多,物理性質亦不一樣,有的很稠、很粘;而有的卻相當稀。有的以植物油作連結料;有的用樹脂和溶劑或水等作連結料。這些都是根據(jù)印刷的對象即承印物、印刷方法、印刷版材的類型和干燥方法等來決定。
中文名印刷油墨
外文名printing?ink?manufacturing
概述印刷油墨油墨應該具有鮮艷的顏色、良好的印刷適應性,合適的干燥速度。此外,還應具有一定的耐溶劑、酸、堿、水、光、熱等方面的應用指標。
隨著印刷、紙張以及其它要求等越來越高,對油墨要求的技術條件也有所提高。如近代的高速多色印刷機和各色輪轉印刷機,要求油墨以幾秒鐘甚至更快的速度干燥。玻璃咭和金、銀咭、銅版紙要求有亮光的油墨。印塑料薄膜,要求與塑料膜結合良好;或最大限度地與塑料膜粘合附著在一起的油墨。印特種印刷品,要求使用光敏油墨等等。
油墨主要用于印刷工業(yè)。
顏料與連結料是組成油墨的兩類主要原料。
印刷操作工挑選油墨時,一般都把顏色看作是第一要求,油墨的顏色(色相)是最直觀的指標之一,實際上,它是很大程度上反映印品質量的一個主要指標。所以顏料的優(yōu)劣,對油墨的好壞是起著決定性的作用的。
顏料是既不溶于水、也不溶于油或連結料、具有一定顏色的固體粉狀物質。它不僅是油墨中主要的固體組成部分,也是印到任何物體上可見的色體部分。在很大程度上決定了油墨的質量,如顏色(色相)、稀稠等。對粘度、理化性能、印刷性能等均有很大的影響。因之,要求顏料有鮮艷的顏色、很高的濃度、良好的分散性以及油墨所要求的其他有關性能。
實際上,十全十美的理想顏料是不存在的,只能相對地或部分地滿足。
連結料是一種膠粘狀流體。顧名思義,它是起著連結作用的。在油墨工業(yè)中,就是將粉狀的顏料等物質,混合連結起來,使之在研磨分散后,有可能形成具有一定流動度的漿狀膠粘體。
印刷油墨連結料是油墨中的流體組成部分。油墨的流動度(性)、粘度(性)、干性、以及印刷性能等等,皆取決于連結料。所以,連結料是油墨質量好壞的基礎。
各種植物油,大都可用來制造油墨連結料。一些動物油、礦物油也被應用于油墨連結料中。溶劑和水也不例外。
近幾十年來各種樹脂的出現(xiàn),擴大了連結料的來源及品種。
填(充)料是白色、透明、半透明或有透明的粉狀物質,也是油墨中的固體組成部分。主要是起充填作用的。在油墨中就是充填顏料部分。適當采用些填料,既可送減少顏料用量,降低成本,又可調(diào)節(jié)油墨的性質,如稀稠、流動度等。也提高了配方設計的靈活性。
附加料。不難理解,附加料是油墨中除了主要組成外的附加部分。它們可能是顏料的附加部分,連結料的附加部分,也可以作為油墨成品的附加部分,主要視產(chǎn)品的特點、要求而定。
當然,不少附加料也就是印刷(輔)助劑。
目前,世界上用于制造油墨的原材料多達五千種左右。
油墨的成分油墨的主要成分如下:
顏料是油墨中的固體成分,為油墨的顯色物質,一般是不溶于水的色素。油墨顏色的飽和度、著色力、透明度等性能和顏料的性能有著密切的關系。
連結料是油墨的液體成份,顏料是載體。在印刷過程中,連結料攜帶著顏料的粒子,從印刷機的墨半經(jīng)墨輥、印版、輾轉至承印物上形成墨膜,固著、干燥并粘附在承印物上。墨膜的光澤、干燥性、機械強度等性能和連結料的性能有關。
油墨中添加的助劑,是為了改善油墨的印刷適性,如:粘度、粘著性、干燥性等。
隨著印刷技術的發(fā)展,油墨的品種不斷增加,分類的方法也很多。如果按照印刷方式來分類則有以下五種:
凸版印刷油墨:書刊黑墨,輪轉黑墨,彩色凸版油墨等;
平版印刷油墨:膠印亮光樹脂油墨,膠印輪轉油墨等;
凹版印刷油墨:照相凹版油墨,雕刻凹版油墨等;
孔版印刷油墨:謄寫版油墨,絲網(wǎng)版油墨等;
特種印刷油墨:發(fā)泡油墨,磁性油墨,熒光油墨,導電性油墨等。
油墨的配置工藝比較復雜,一般是將顏料、連結料以及各種添加劑,按照一定的比例,先在調(diào)墨機中混合成油狀膏劑,再在輥式研磨機或中反復輾磨,使顏料以微細的粒子,均勻的分散在連結料中而制成的。
油墨的分類隨著印刷技術的發(fā)展,油墨的品種不斷增加,分類的方法也很多。如果按照印刷方式來分類則以下五種:
凸版印刷油墨:書刊黑墨,輪轉黑墨,彩色凸版油墨等;
平版印刷油墨:膠印亮光樹脂油墨,膠印輪轉油墨等;
凹版印刷油墨:照相凹版油墨,雕刻凹版油墨等;
孔版印刷油墨:謄寫版油墨,絲網(wǎng)版油墨等;
特種印刷油墨:發(fā)泡油墨,磁性油墨,熒光油墨,導電性油墨等。
油墨的印刷適性
承印物、印刷油墨以及其它材料與印刷條件相匹配、適合于印刷作業(yè)的性能,叫做印刷適性。
油墨的印刷適性,指油墨與印刷條件相匹配,適合于印刷作業(yè)的性能。主要有粘度、著性、觸變性、干燥性等。
1.油墨的粘度
油墨在流動中表現(xiàn)出來的內(nèi)摩擦特性,叫做油墨的粘滯性,量度油墨粘滯性的物理量,叫做油墨的粘度。
油墨的粘度可以用粘度計來測量,常用的粘度計有平行板粘度計,旋轉粘度計,拉雷粘度計等。
印刷機的速度愈快,要求油墨的流動性愈大,粘度愈小。
油墨的粘度,可以用調(diào)墨油或油墨稀釋劑進行調(diào)整。
2.油墨的粘著性
油墨從墨斗向墨輥、印版、(橡皮布)承印物表面轉移時,油墨薄膜先是分裂,而后轉移,墨膜在這一動態(tài)過程中表現(xiàn)出來的阻上墨膜破裂的能力,叫做油墨的粘著性。量度油墨粘著性的物理量,叫做油墨的Tack值。
油墨的Tack值可以用油墨粘著性儀來測量。
印刷過程中,如果油墨的粘著性和承印物的性能、印刷條件不匹配,則會發(fā)生紙張的掉粉、掉毛、油墨疊印不良、印刷版臟污等印刷故障。
油墨的粘著性,岢以用撤粘劑或ZY油墨添加劑進行調(diào)整。
3.油墨的觸變性
在一定的溫度下,油墨經(jīng)攪拌或施加機械外力后,流動性得到改善,粘度下降;靜置后,流動性又變得不好,粘度上升,這種性質叫做油墨的觸變性。
印刷過程中,如果油墨的觸變性不良,則會發(fā)生“下墨不暢”,傳墨不均勻,網(wǎng)點嚴重擴大等印刷故障。為了防止上述故障的發(fā)生,需用墨鏟經(jīng)常攪拌墨斗中的油墨或在墨斗中安裝油墨攪拌器不時撐攔油墨。
4.油墨的干燥
油墨的干燥比較復雜,主要有以下三種形式。
滲透干燥。油墨中的連結料,有一部分滲透到承印物里,另一部分與顏料一起固著在承印物表面而干燥。高速卷筒紙印刷機使用的非熱固性輪轉油墨,一般以滲透干燥為主,主要印刷報紙、期刊。
氧化聚合干燥。油墨中的連結料和空氣中的氧氣發(fā)生聚合反應,在承印物表面成膜而干燥。膠印亮光樹脂油墨,顏色鮮艷,光澤性好,主要以氧化聚合干燥為主,用于印刷高檔精細的膠印產(chǎn)品。
揮發(fā)干燥。油墨中的部分連結料,揮發(fā)到空氣中,剩余的連結料連同顏料固著在承印物表面而干燥。凹版印刷油墨是用揮發(fā)型溶劑為連結料的,所用的連結料是對人體有危害的苯、二甲苯。二十世紀初已經(jīng)研制了以水為溶劑的水性油墨,用于凹印和柔性版印刷,減少了對環(huán)境的污染,很有發(fā)展前途。揮發(fā)干燥的油墨特別適合印刷沒有吸收性的薄膜材料,如塑料薄膜、金屬箔等。
除此之外,油墨的干燥還有紫外線、紅外線、熱固化等多種形式。
許多油墨的干燥,常常是兩種干燥形式相結合來完成墨膜干燥的。例如,單張紙的快固著膠印油墨,適用于印刷一般的膠印產(chǎn)品,它是利用滲透和氧化聚合相結合的方式進行干燥的。
印刷過程中,如果油墨的干燥不良,將會引起印張背面蹭臟、粘頁、墨膜無光澤、油墨“晶化”等印刷故障。
為了加快油墨的干燥速度,可以在油墨中加入催干劑。常用的催干劑有:鈷燥油、錳燥油、鉛燥油等。為了降低油墨的干燥速度,可以在油墨中加入干燥抑制劑。
組成部分印刷油墨顏料是一種不溶于水和有機溶劑的彩色、黑色或白色的高分散度的粉末物質,在油墨中起著顯示色彩的作用。根據(jù)顏料成分的來源和化學組成,可以分為有機顏料和無機顏料兩大類:無機顏料是由有色金屬的氧化物或一些金屬不溶性的金屬鹽組成,無機顏料又可以分為天然無機顏料(礦物顏料)和人造無機顏料;有機顏料是指有色的有機化合物,也可以根據(jù)來源分為天然和合成兩大類。現(xiàn)在常用的印刷用有機油墨基本上都是合成有機顏料,色彩齊全,性能也要優(yōu)于無機顏料。
印刷時對于油墨顏料的要求較高,特別是顏色的色澤純度、分散度、耐光性、透明度。平時要求彩色油墨的顏料的色調(diào)要接近光譜顏色,飽和度盡可能地大,三原色油墨(青、品紅、黃)的顏料透明度一定要高,否則會極大地影響到印刷品的質量。不管是何種顏料,一定要有良好的耐水性,能迅速而均勻地和連接料進行結合,具有良好的耐酸、耐堿、耐醇、耐熱等性能。
連接料是一種起著分散顏料、給油墨以適當?shù)恼承浴⒘鲃有院娃D印性能,以及印后通過成膜使顏料固著于印刷品表面的化學物質,俗稱調(diào)墨油。連接料可以使用各種物質來制成,如種干性植物油、礦物油、溶劑和水及各種合成樹脂等。油墨使用過程中的流動性、粘度、中性酸值、色澤的濃淡、抗水性以及印刷品的性能等都取決于連接料,同一種顏料可以使用不同的連接料來制作不同類型的油墨;同一種連接料因使用不同的顏料,所制成的仍是同一種類型的油墨,因為連接料不具備改變油墨的根本性能,所以油墨質量的好壞,除了與顏料本身有關之外,主要取決于連接料。
填料是白色透明、半透明或不透明的粉狀物質,起著填充的作用。顏料中適當?shù)夭捎靡恍┨盍希瓤梢詼p少顏料的用量以降低成本,又可以調(diào)節(jié)油墨的稀稠度、流動性,也能提高油墨配方設計時的靈動性。
附加料是在油墨制造或印刷使用中,為了改善油墨本身的性能而附加的一些材料。當按基本配方組成的油墨在某些特性方面仍然不能滿足使用要求時,或由于條件的改變而不能滿足印刷使用上的要求時,就得加入少量的附加料來進行解決。
特性印刷油墨油墨是一種具有一定流動性的漿狀膠粘體,粘度、屈負值、觸變性、流動性、干燥性等都決定著油墨的性能。
粘度:是阻止流體物質流動的一種性質,是流體分子間相互作用而產(chǎn)生阻礙其分子間相對運動能力的量度,即流體流動的阻力。油墨的粘度與印刷過程中油墨的轉移、紙張的性質及結構有重要的關系,油墨的粘度過大,印刷過程中油墨的轉移不易均勻,并發(fā)生對紙張拉毛的現(xiàn)象,使得版面發(fā)花;粘度過小,油墨容易乳化、起臟,影響印刷品的質量。在印刷過程中對油墨粘度大小的要求,取決于印刷機的印刷速度、紙張結構上的公軟件程度、周圍環(huán)境中溫度及濕度的變化等因素。
屈服值:是指使液體開始流動所需要的最小的移動應力。油墨屈服值過大,流動性就會變差而不容易打開,屈服值過小,印刷時的網(wǎng)點又容易起暈而造成印刷品不清晰。屈服值的大小與油墨的結構有關,對油墨的流動度有直接的影響,是膠印和凹印油墨質量的重要檢測指標。
觸變性:是指油墨受外力的攪拌時隨攪拌動作由稠變稀,俟攪拌動作停止,復又恢復到原來時的稠度的現(xiàn)象。由于油墨的觸變性,使油墨在墨輥上受到印刷機的轉動作用后,會增大流動性,增加延展性,使油墨容易轉移;當油墨經(jīng)印刷轉移到紙張后,因失去了外力的作用,油墨由稀變稠而不向周圍流溢,形成良好的印跡。若油墨的觸變性過大,則使墨斗中的油墨不易轉動,就會影響墨輥的傳墨功能。
流動性:是指油墨在自身的重力作用下,會像液體一樣流動,由油墨的粘度、屈服值和觸變性決定,同時與溫度也有密切的聯(lián)系。油墨的流動性關系著油墨能否從容器中倒出、從儲墨槽中輸送到印刷機的墨斗中、從墨斗中順利地傳遞、在印刷機上進行良好的分配、到版面的傳遞以及轉印到承印物上,還影響到印刷的效果。
墨絲的長度:是指油墨初拉伸成絲狀而又不斷裂的程度,它的長短程度由油墨的觸變性、屈服值和塑性粘度有關。墨絲短的油墨在膠印和凸版印刷中是印刷性能好的油墨,不會在印刷過程國造成飛墨的現(xiàn)象,同時,印刷品上的墨層也均勻厚實。墨絲的長短是衡量油墨好壞性能時的一種常用方法。
油墨的干燥:油墨的干燥是指油墨附著在印刷品上形成印跡后,從液體或糊狀變成固體的皮膜的過程,這種過程是由油墨中的邊接料從液體或糊狀體轉變?yōu)楣腆w而完成的。因為各種油墨使用的連接料及其配方比例都是不相同的,所以油墨的干燥過程也不相同。油墨從印版轉移到印品表面后,油墨中的連接料一部分產(chǎn)生滲透,同時連接料中的溶劑也開始揮發(fā),有的連接料開始產(chǎn)生化學反應或物理反應,從而使承印物表面的印跡墨層逐漸地增加其粘度及硬度,最終形成固體的膜層。通常凸版印刷油墨以滲透性干燥為主,平版膠印油墨以氧化結膜干燥為主,凹版印刷用油墨因為采用揮發(fā)性較強的溶液劑為連接料,所以是以揮發(fā)性干燥為主。
表印油墨與里印油墨的區(qū)別印刷油墨油墨是印刷商品裝飾、包裝上必不可少的一種材料。通過印刷、使包裝表面變得美麗漂亮、繽紛多彩、精美誘人。近些年來隨著印刷業(yè)的迅速發(fā)展,各種塑料、紙業(yè)包裝印刷不斷提高,對產(chǎn)品包裝檔次越來越高要求。復合軟包裝印刷與一般包裝的印刷有所區(qū)別,即前者是里印,后者是表印,兩者所使用的油墨相應稱為里印油墨和表印油墨,我們必須在印刷前分析這兩種油墨的差異,正確地使用它們具有很大的意義。
我國的油墨大多是由20%~40%的連結料,5%~15%的顏料,40%~60%的有機溶劑及0%~5%的助劑等物資組成。連結料是粘結性樹脂、是油墨的關鏈組成部分,把顏料與被印材料粘結在一塊,起附著作用,并使油墨有光澤。顏料決定了顏色種類。溶劑溶解樹脂、調(diào)節(jié)粘度、調(diào)節(jié)干燥速度、提高對印刷材料的潤濕作用。添加劑則起改善粘度、耐候性、耐老化、增加光澤等作用。下面是我廠經(jīng)多年總結的簡要分析里印油墨和表印油墨的差異。
1.連結料的區(qū)別
表印油墨的連結料主要是聚酰胺樹脂,其附著力好,光澤好,但高溫條件下不適應,復合時牢度差,非蒸煮型里印油墨的連結料主要是氯化聚丙烯,國外也有用硝酸纖維及氯乙烯———醋酸乙烯共聚樹脂的。國產(chǎn)金龍GD—1型及東方200型均屬此類。耐高溫蒸煮的里印油量連結料是聚氨酯,使用時加入一定量硬化劑,二液混合,反應交聯(lián),如東方300型。
2.所用溶劑的區(qū)別
表印油墨所用溶劑主要是二甲苯,異丙醇。而一般里印油墨溶劑以甲苯、醋酸乙酯為主。耐高溫蒸煮里印油墨則是乙酮、醋酸乙酯等為主。里印油墨溶劑適合高速印刷、溶劑的揮發(fā)度較快、溶劑殘留量特別少。
3.耐磨性區(qū)別
由于聚酰胺樹脂柔軟性好,具有較大的彈性,加入的助劑使其耐磨性好而提高,與外界物體相碰較牢固。里印油墨樹脂氯化聚丙烯樹脂剛性特別好,耐磨性差些,由于是里印,對耐磨性要求也就相應低些。
4.輔料不同的區(qū)別
表印油墨與里印油墨由于連結等不同,其輔料助劑及添加劑也不相同,表印油墨中常加入失水蘋果,獼猴桃果酸酯,用以提高附著力,增加光澤,提高粘度。里印油墨也加入各類顏料分散劑、增強劑、消泡劑等助劑。
5.印刷工藝的區(qū)別
印刷油墨印刷油墨里印制版工藝與一般制版工藝完全相同,但表印制版時印版上的圖像為反像,印后是正像,里印版圖文是正像,印后呈反像。表印油墨印刷速度慢,里印油墨印刷速度比表印速度快。印刷色序兩者不同。
專色油墨一、專色油墨調(diào)配顏色更準確。在調(diào)色的理論上,采用三原色加上黑色,通過疊印的方式能夠調(diào)配出任何顏色,最終呈現(xiàn)出不同的顏色色彩。但是影響印刷品最終顏色的因素有很多種,比如:水墨平衡、疊印效果、套印精度、操作師傅的技術等等。而且色彩的準確性、鮮艷程度、墨色等,很多專色通過疊印是很難實現(xiàn)的,所以采用專色油墨進行調(diào)配。
二、考慮到成本和后工工藝。如果成品的的背景色采用同一顏色,在后工工藝上就會用到其他大面積的專色來調(diào)配,采用專色印刷,這樣在印刷的工序中就會省掉一道工序,從而降低了印刷成本。
三、客戶的需求。隨著客戶需求的不斷多樣化、個性化,很多客戶在選擇設計印刷時,就會要求印刷廠采用指定的專色進行設計制作,來達到預期的效果。最常見的是企業(yè)的LOGO、個性化名片、高檔包裝等等。
專色調(diào)配油墨有哪些基本要求?由于是油墨調(diào)配出專色,所以在色相調(diào)配、印刷適用性、數(shù)量等方面有較高的要求,只要符合這些要求,才能達到最佳的效果及節(jié)省成本。
油墨發(fā)展沿革在中國市場上推出的環(huán)保油墨如果按照時間順序,可以依次分為以下幾種。
溶劑型油墨
普通的溶劑油墨中一般含有芳香烴溶劑(甲苯、二甲苯)。一些國際油墨公司最先在中國市場推出非芳香烴溶劑油墨,以醇、酯、醚、酮、汽油為溶劑,消除了芳香烴溶劑可能造成的危害。[5]前用于柔性版印刷的溶劑型油墨,基本上是無芳香烴的目,但是揮發(fā)性有機溶劑仍然很多,主要會影響印刷車間的空氣質量。殘留氣味在印刷品中已經(jīng)很少了,可能在復合印刷品中會有少量異味存在,但表面印刷品中基本無法發(fā)現(xiàn)。
水性油墨
水性油墨與溶劑型油墨相比,其環(huán)保性能更進了一步。它不僅不含芳香烴溶劑,而且VOC也大大減少了,但依然無法做到零含量,仍含有少量醇、醚,甚至有機胺類。它對環(huán)境影響較小,主要是污染車間空氣。
UV油墨
UV膠印油墨不含揮發(fā)性有機化合物,從這一點來看進了一大步,比水性油墨更安全。可是它的干燥是通過紫外線來實現(xiàn)的。紫外線有誘發(fā)皮膚癌的可能,能使氧氣變成臭氧,所以應將印刷機的干燥裝置安裝排風設備,把臭氧排出室外。水性UV油墨與水性油墨一樣,會有少量揮發(fā)性有機溶劑,相對于普通UV膠印油墨,其環(huán)保性能還要差一些。
其實環(huán)保油墨的界定只是相對的,但對于使用量最大的膠印油墨來說,環(huán)保油墨對環(huán)境保護的貢獻一直沒有停止。[1]
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